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连续离子层吸附反应沉积后硫化法制备柔性铜锌锡硫薄膜太阳电池
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中南大学冶金与环境学院,长沙410083, [2]新南威尔士大学光伏与可再生能源工程学院,悉尼2052, [3]深圳高性能电池材料与器件工程研究中心,深圳518057
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51204214); 中央高校基本科研业务费青年助推基金(批准号:2012QNZT022)资助的课题
中文摘要:

在柔性钼箔衬底上采用连续离子层吸附反应法(successive ionic layer absorption and reaction)制备ZnS/Cu2SnSx叠层结构的预制层薄膜,预制层薄膜在蒸发硫气氛、550 C温度条件下进行退火得到Cu2ZnSnS4吸收层.分别采用EDS,XRD,Raman,SEM表征吸收层薄膜的成分、物相和表面形貌.结果表明,退火后薄膜结晶质量良好,表面形貌致密.用在普通钠钙玻璃上采用相同工艺制备的CZTS薄膜表征薄膜的光学和电学性能,表明退火后薄膜带隙宽度为1.49 eV,在可见光区光吸收系数大于104cm 1,载流子浓度与电阻率均满足薄膜太阳电池器件对吸收层的要求.用上述柔性衬底上的吸收层制备Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag结构的薄膜太阳电池得到2.42%的效率,是目前报道柔性CZTS太阳电池最高效率.

英文摘要:

Cu2ZnSnS4(CZTS) precursor thin flms were prepared on a fexible Mo foil substrate via ZnS/Cu2 SnSx stacked structure using successive ionic layer absorption and reaction(SILAR) method;the precursor thin flms were annealed at 550 C in sulfur atmosphere to obtain CZTS absorber layers.The chemical composition,crystallinity and surface morphology were characterized by EDS,XRD,Raman and SEM,respectively,indicating that the annealed flms are highly crystallin and have compact morphology.In order to analyse the optical and electrical properties of the flms,same processes were implemented on the soda glasses.Results reveal that the band gaps of the annealed flms are 1.49 eV,the absorption coefcients are higher than 104cm 1,and the carrier concentration as well as the electrical resistivity is suitable for fabrication of thin flm solar cells.Flexible solar cells with a structure of Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag were fabricated by the above CZTS absorber layers,which demonstrated an efciency of,2.42%,the record efciency of fexible CZTS solar cells as far as we know.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876